Объектно-ориентированный подход к разработке моделей данных

Аннотация

Современное понимание объектно-ориентированного подхода концентрируется на одной из основных проблем программирования – его автоматизации. В этом направлении достигнуто много важных и практически полезных результатов. Разработаны методы создания объектных библиотек и технологии программирования, существенно облегчающие разработку программного обеспечения. Особенно это проявляется в разработке WEB-приложений. Технология MVC позволила повысить эффективность разработки программ, связывающих удаленные базы данных с клиентскими приложениями. Однако этой и аналогичным ей технологиям присущ один существенный недостаток, проявляющийся в том, что время получения данных их базы часто не удовлетворяет требованиям как разработчика, так и пользователя. На протяжении длительного времени в интернете постоянно ведутся дискуссии на эту тему. Предлагаются различные методы ускорения обращений к БД, которые, как правило, усложняют программирование и представляют собой искусственные приемы, выходящие за рамки основной технологии, применимые при решении частных задач и требующие существенной переработки в каждом конкретном случае.
В статье предполагается, что причина возникновения этих проблем кроется в том, что в программистском сообществе укрепилось мнение, суть которого состоит в том, что реляционная модель данных, служащая основой большинства современных СУБД, не имеет ничего общего с объектно-ориентированной парадигмой. Поэтому разработчики технологий программирования используют промежуточную технологию, называемую объектно-реляционным отображением (ORM), которая, по их мнению, должна связать необъектную БД и объектную программу, обеспечивающую связь клиентского приложения с базой данных.
На самом деле, любой способ организации систем баз данных полностью соответствует объектно-ориентированной парадигме.
Исходя из этих посылок в статье рассматривается объектный метод разработки моделей данных. Для этой цели формулируются свойства моделей данных, необходимые для того, чтобы они были объектными и обеспечивали высокую производительность программ, реализующих обработку данных на их основе. Вводится понятие абстрактной алгебраической машины, которая представляет собой двухосновную алгебраическую систему. Приведены примеры, иллюстрирующие применение абстрактной алгебраической машины для решения различных задач. Рассмотрена возможность и предложен метод для построения алгебраических систем для сложных структур данных, а именно, кортежей, которые могут рассматриваться как элементы таких агрегатов данных как многомерные матрицы, отношения, файлы.
В заключении сделан вывод о том, что предложенный подход позволяет доказать соответствие различных моделей данных, что, в свою очередь, дает возможность эффективной реализации параллельной обработки различных БД на программно-аппаратных комплексах, архитектура которых основана на многомерно-матричной модели вычислений.